科目名[英文名]
量子エレクトロニクス   [Quantum Electronics]
区分	工学部専門科目等	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	3～4	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	023616
責任教員 [ローマ字表記]
宮地 悟代   [MIYAJI Godai]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

レーザー光は太陽や蛍光灯の光とは違い、高コヒーレンスという性質を持っている。その性質をうまく利用することにより、光通信や光ディスクメモリー、レーザープリンター、レーザー加工機、レーザー治療器など様々な分野で使われている。また、極限的に短時間・微小領域に高いエネルギーを物質に注入できるため、あらゆる学問分野で新しい科学を生み出す原動力ともなっている。本科目では、主に電磁気学と量子力学の知識を使用し、レーザーの原理を理解することを目的とする。

到達基準

講義で学習した内容を説明できること。 説明できるようになるためには参考書なども読み，深く理解する必要がある。 本科目のディプロマ・ポリシーの観点： 履修案内のカリキュラムマップを参照すること。

授業内容

第1回 講義内容の紹介、光の基本的性質１（基本式、光波の表示、偏光） 第2回 光の基本的性質２（群速度と位相速度） 第3回 光の放出（電気双極子輻射） 第4回 光の吸収（古典的振動子モデル） 第5回 物質中の光伝搬（群速度分散） 第6回 光と物質の相互作用（量子論） 第7回 吸収・誘導放出・自然放出 第8回 反転分布 第9回 光の増幅と飽和 第10回 光共振器の縦モードと横モード 第11回 レーザーの発振条件 第12回 レーザーの入出力特性 第13回 レーザー光と自然光の違い、レーザーの応用 第14回 最新のレーザー科学 第15回 まとめ 　　　　期末試験

履修条件・関連項目

電磁気学、振動・波動の知識を基にしている。さらに、フォトニクスを履修していることが望ましい。 本学の標準時間数に準ずる予習と復習を行うこと。

テキスト・教科書

1冊で学習できる書籍が無いので特に指定しないが，講義の内容を正しく説明できるようになるためには参考書の使用は必須である。

参考書

「現代光科学 IとII」大津元一著（朝倉書店） 「基本光工学 １と２」B.Saleh・M.Teich著、尾崎義治・朝倉利光訳（森北出版） 「レーザー物理入門」霜田光一著（岩波書店）

成績評価の方法

レポート（２０％）及び期末試験（８０％）を基に評価する

教員から一言

卒業研究等でレーザーを使う場合、本科目で学ぶ内容は全て基礎的内容であり必修である。

キーワード

電磁波、レーザー、コヒーレンス

オフィスアワー

基本的には居室（4号館5階536室）でいつでも受け付けるが、不在のことが多いので、メール（gmiyaji@cc.tuat.ac.jp）で連絡してからの方がよい。

備考１

過去の成績分布 2018　S: 2%, A: 7%, B:48%, C:11%, D:32%(14名) 2017　S: 0%, A: 9%, B:36%, C:26%, D:30%(14名) 2016　S: 7%, A:11%, B:35%, C:26%, D:22%(10名) 2015　S: 5%, A:18%, B:44%, C: 9%, D:25%(14名) 2014　S: 8%, A:26%, B:21%, C:25%, D:21%(11名)

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2019/10/06 9:48:05